黄土缓坡丘陵区采煤塌陷对土壤侵蚀与土地利用的影响

煤炭井工开采会形成大范围的采空区,使地表塌陷并出现大量地裂缝。采煤塌陷不仅对土地资源造成威胁,还会产生土壤侵蚀,水分流失,生物多样性退化等生态环境问题。分析矿区的土壤侵蚀与土地利用的变化,研究其主要的影响因素,对生态脆弱区井工矿的土地利用与生态重建具有重要意义。本文利用研究区遥感影像、地形和植被等研究区基础数据,结合修正的通用土壤流失方程RUSLE,采用空间信息技术GIS对提取的信息进行叠加分析,比较了矿区内部的塌陷地、复垦地的土壤侵蚀及土地利用状况,研究了平朔三号井工矿采煤塌陷对土壤侵蚀和土地利用的影响。研究的主要结论有:(1)煤炭开采会对矿区生态环境造成严重的破坏。野外实地调查发现,平朔三号井工矿开采后出现了两种新的地类:塌陷地和复垦地。塌陷地地表植被退化、土壤理化性质改变,土地破碎化程度高,土地质量下降;复垦地在恢复可利用状态之后,植被覆盖率高,地形更适宜种植,土地质量上升。(2)2000—2013年,井工矿采煤塌陷地土壤侵蚀模数总体表现为增加的特征。塌陷地与未开采前相比,土壤侵蚀强度分布有显著变化,强度、极强烈、剧烈这三个等级占塌陷地的面积由46.09%增加到85.11%。复垦地区域,土壤侵蚀中度及以上等级所占面积均有所下降,同时轻度和微度区域增加,土地复垦有效控制了矿区土壤侵蚀。(3)2000—2013年,与井工开采前相比,矿区土壤侵蚀总量增加13049t,塌陷地土壤侵蚀量增加4389.61t,复垦地土壤侵蚀量减少3806.13t。矿区土壤侵蚀受到六大因子不同程度的影响,与坡度、坡长和水土保持因子保持着较高的相关性。(4)煤炭开采使矿区土地利用类型和结构发生变化。矿区在井工开采强烈的扰动下,塌陷地区域的耕地数量下降,其土地利用类型逐步退化为草地,影响了土地利用,但矿区以保持土地动态平衡为目标,在开采结束后也将积极配合复垦措施,保证矿区土地质量;复垦地在开采前土地利用类型为林地,采煤造成塌陷之后,对该区域进行土地复垦与生态重建,使其恢复到可利用状态,土地利用类型仍为林地。